Alternative method for the application of natural coagulant moringa in water treatment

Orientador: José Euclides Stipp PaternianiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoResumo: O acesso à água com padrões de qualidade adequados ao consumo humano tem sido tema de muitos estudos que visam desenvolver novas tecnologias ou aprimorar tecnologias já existentes para possibilitar o uso dessa água para abastecimento público. Como muitas tecnologias dependem de elevados investimentos e mão-de-obra qualificada, uma alternativa mais acessível para população de pequenas comunidades ou com menor poder aquisitivo é a utilização de coagulantes naturais. Um deles é o coagulante à base de sementes de Moringa oleifera. Alguns pesquisadores verificaram que a proteína presente nas sementes é responsável pelo processo de coagulação e que o material excedente das mesmas pode comprometer o tratamento de água. O presente trabalho visou desenvolver nova tecnologia de aplicação desse coagulante. Foi desenvolvido um sachê contendo o pó das sementes de Moringa oleifera que libera a proteína responsável pelo efeito coagulante das sementes. Após a determinação do material para confecção dos sachês, foram testadas 3 massas de pó adicionadas ao interior dos sachês (0,6 g, 0,8 g e 1,0 g) em ensaios para clarificação de água com turbidez sintética, sendo feita a comparação do desempenho dos sachês com o coagulante líquido. Utilizando-se equipamento Jar-Test, os ensaios consistiram na dissolução da proteína dos sachês na água com turbidez sintética, incluindo as operações unitárias de coagulação e floculação em alguns ensaios e em outros não e, por fim, foi feita a sedimentação por 60 minutos. Nos ensaios de clarificação com coagulação e floculação, as dosagens de 0,8 g e 1,0 g obtiveram eficiências de clarificação bastante próximas do coagulante líquido. Nos ensaios com coagulação e floculação, observou-se eficiência de redução de turbidez dos sachês variando de 85,5% a 97,4%, respectivamente para 0,6 g e 1,0 g, sendo que o coagulante líquido apresentou eficiência de 97,9%. Já quando não houve a realização dessas etapas, 50,6%, 89,92% e 94,8%, respectivamente. Com relação à cor aparente, essas eficiências foram 88,7%, 97,8% e 99,0% quando houve coagulação e floculação e 56,1%. 91,3% e 96,3% quando não houve. Concluiu-se que quando houve a realização da coagulação e sedimentação as amostras ficaram mais homogêneas, além de resultarem maiores valores de eficiência de redução de turbidez e cor aparente. Assim, conclui-se que a utilização dos sachês é um processo eficiente quando comparado com a aplicação do coagulante de Moringa oleifera na forma de soluçãoAbstract: The access to water with good quality to human consumption has been the subject of many studies which the main goal is the development of new technologies or the improvement of the existing structures used to provide water to public supply. As many technologies depends on high investments and qualified labor, the most accessible alternative to small communities or people with less purchasing is to use natural coagulants. One of them is the seed-based coagulant of Moringa oleifera. Some researches find that the protein on the seeds is the responsible by the coagulation and that the surplus material of them may compromise the water treatment. This objective of this paperwork presents a new technology of application of this coagulant. It was developed a sachet with Moringa oleifera powder seeds that releases the protein responsible for the coagulant effects of seeds. After determining the material to manufacture the sachets, 3 different levels of powder in the sachets (0,6 g, 0,8 g and 1,0 g) were tested for water clarification with synthetic turbidity, subsequently the comparison of the performance of the sachets with the liquid coagulant. Using an equipment Jar-Test, the tests consisted in the dissolution of the protein of the sachets on water with synthetic turbidity, including the unit operations of coagulation and flocculation on some tests and not in the others, finally it was made the sedimentation for 60 minutes. In the tests of clarification with the coagulation and flocculation steps, the dosages 0,8 g and 1,0 g obtained efficient results in clarification similar with the liquid coagulant. In the tests with coagulation and flocculation, we can see the efficiency of turbidity reduction of the sachets ranging from 85,5% to 97,4%, respectively to 0,6 g to 1,0 g, and considering that the liquid coagulant showed 97,9% of efficient. About the apparent color, this efficiencies were 88,7%, 97,8% and 90,0% when there was coagulation and flocculation, and 56,1%, 91,3% and 96,3% when there wasn't. The final results found show us that when the coagulation and flocculation were used, the samples were more homogenous and presented improved values of efficiency of turbidity and apparent color reduction. Thus, it was concluded that the use of sachets is a process efficient compared with the application of Moringa oleifera coagulant as a solutionMestradoSaneamento e AmbienteMestre em Engenharia Civi